发动机电控系统故障诊断任务二.ppt

学习项目六 发动机电子控制系统故障诊断,知识目标,了解车载诊断系统OBD-Ⅰ工作原理了解OBD-Ⅱ故障诊断系统,任务二 OBD-II第二代车载故障诊断系统,能力目标,掌握OBD-II故障诊断工作原理掌握OBD-II故障诊断控制内容掌握仪器对汽车的故障诊断,了解OBD-Ⅱ车载故障诊断系统的工作原理了解OBD-Ⅱ系统对失火的监控、对燃油系统的监控、对燃油蒸发系统的监控、对EGR阀的监控、对点火的监控、对三元催化的监控、对二次空气喷射的监控、对氧传感器的监控、对组合电器的监控任务分析,（一） OBD-Ⅰ故障诊断系统自1980年代开始，世界各汽车制造厂就在车辆上配备全功能的控制和诊断系统这些新系统在车辆发生故障时可以警示驾驶，并且在维修时可经由特定的方式读取故障代码，以加快维修时间，这便是车载诊断系统到了1985年，美国加利福尼亚州大气资源局(CARB)开始制定法规，要求各车辆制造厂在加利福尼亚州销售的车辆必须装置OBD系统（即On-Board Diagnostics的缩写），这些车辆上配备的OBD系统被称为OBD-Ⅰ(第一代随车诊断系统)OBD-Ⅰ必须符合下列规定,相关知识,1. 仪表板必须有“发动机故障警示灯” (MIL)，以提醒驾驶注意特定的车辆系统已发生故障(通常是废气控制相关系统)。

2.系统必须有记录/传输相关废气控制系统故障码的功能 3．电器组件监控必须包含：氧传感器、废气再循环装置（EGR）、燃油箱蒸汽控制装置（EVAP）起初加利福尼亚州大气资源局制定OBD-Ⅰ的用意是要减少车辆废气排放以及简化维修流程，但由于OBD-Ⅰ不够严谨，遗漏了三元催化器的效率监测、油气蒸发系,发动机故障报警灯MIL,统的泄漏侦测以及发动机是否缺火的检测，导致碳氢化合物排放增加再加上OBD-Ⅰ的监测线路敏感度不高，等到发觉车辆故障再进厂维修时，事实上已排放了大量的废气OBD-Ⅰ除了无法有效地控制废气排放，它还引起另一个严重的问题：各车辆制造厂发展了自己的诊断系统、检修流程、专用工具等，给非特约维修站技师的维修工作带来许多问题加利福尼亚州大气资源局(CARB)眼见OBD-Ⅰ系统离当初制定的目标愈来愈远，即开始发展第二代随车诊断系统(OBD-Ⅱ) （二）OBD-Ⅱ故障诊断系统1993年以后，美国汽车工程学会(SAE)制定了一套标准规范，经由“环境保护机构”(EPA)及“加洲资源协会”(CARB)认证通过此一套标准，并要求各汽车制造厂家依照OBD-Ⅱ标准提供统一的诊断模式、插座，由一台仪器即可对各车种进行诊断检测。

OBD-Ⅱ是美国加洲规定的标准，凡是销售到美国加洲的车，不论欧、美、日均需合乎该标准，台湾也采用这一标准OBD-Ⅱ可在发动机的运行状况中持续不断地监控汽车尾气，一旦发现尾气超标，就会马上发出警报当系统出现故障时，故障(MIL)灯或检查发动机(Check Engine)警告灯亮，同时发动机电脑将故障信息存入存储器，通过程序可以将故障代码从发动机电脑中读出根据故障码的提示，维修人员就能迅速准确地确定故障的性质和部位三）OBD-Ⅱ故障诊断系统特点 1．统一诊断座形状，为16pin(针)，如图所示诊断接头,2．具有数值分析资料传输功能(DATA LINK CONNECIOR-DLC) 3．统一故障代码及意义 4．具有行车记录器功能 5．具有重新显示记忆故障码功能 6．具有可由仪器直接清除故障码功能 （四）OBD-Ⅱ故障诊断系统DLC(资料传输接头)诊断座统一标准 1．DLC诊断座统一为16pin，装在驾驶室内，驾驶侧仪表板下方2．DLC脚有两个标准：ISO--欧洲统一标准(INTERNATIONSTANDARDSORGANIZATION9141-2)，利用7#，15#脚传输资料SAE--美国统一标准(SAE-J1850)，利用2#，10#脚传输资料。

五）OBD-Ⅱ统一故障代码标准 1．故障码的构成故障码由五位数(字)构成，第一个为英文字母，代表被测试的系统，例如： B(BODY)--车身电脑； C(CHASSIS)--底盘电脑； P(POWER TRAIN)--发动机变速器电脑； U--未定义，由SAE另行发布 2．举例FORD EEC-V(福特汽车第五代电脑) 故障码：P 1 3 5 2 ①代表被检测的系统，P--代表发动机变速器电脑 ②第二位数，代表汽车制造厂码，0--代表SAE定义的故障码，其他1-9代表各汽车制造厂自行定义的故障码 ③第三位数，由SAE定义的故障范围，见表6-2-2所示④代表汽车制造厂原厂故障码：A组高压、低压线圈不定1996年全世界主要汽车制造厂(公司)都在其生产的汽车上采用了OBD-Ⅱ型随机诊断装置OBD-Ⅱ诊断装置必须使用专用仪器才能读出故障码1．OBD-Ⅱ系统对三元催化的监控当三元催化器老化时或者三元催化器损坏时，就会严重削弱其氧化-还原能力，从而造成发动机尾气严重超标因此，OBD-Ⅱ在发动机运行过程中将持续对CO的含量进行检测在故障诊断期间，发动机电脑将不断比较上游氧传感器和下游氧传感器的信号，使之保持在一定的转换比例上。

正常工作条件下，发动机运转后，上游氧传感器不断检测发动机尾气中的剩余氧含量根据剩余氧含量的大小决定吸入发动机的混合气是稀或浓，剩余氧含量多，混合气就稀；剩余氧含量少，混合气就浓随着发动机电脑不断对燃油系统进行调节，改变喷油,量大小，匹配最佳混合气，因此在上游氧传感器产生直流脉动电压信号，电压在0.1～0.9V之间变化废气经过三元催化器处理后，剩余氧含量将大大减少，在下游氧传感器上的电压脉动大大减少，由此，可以断定三元催化器处于良好工作状态OBD-Ⅱ系统对三元催化的监控,如果三元催化器工作不良或者有故障，则在氧化还原反应上无法完全对有害物进行完全转变，则在下游氧传感器上的电压脉动与在上游氧传感器上的电压脉动近似相同如果上、下游氧传感器的信号的振幅、频率接近一致，则表明三元催化器失效发动机电脑就会立刻通过发动机故障报警灯（MIL）对外发出警报2．OBD-Ⅱ系统对氧传感器的监控电喷发动机控制系统中的氧传感器是现代汽车中一个非常重要的传感器，用来监测发动机排气中氧的含量或浓度，并根据所测得的数据输出一个信号电压，反馈给电脑，从而控制喷油量的大小它通常安装在排气系统中，直接与排气气流触，如图所示。

氧传感器,OBD-Ⅱ在发动机运行过程中持续不断地监控氧传感器的工作灵敏度/老化性能、氧传感器信号电压以及氧传感器的预热器当氧传感器中毒或者老化后会对氧传感器产生不利的一面，这种中毒往往是由于汽油中的含铅成份过高，导致氧传感器铅中毒当出现中毒或者老化后，我们将会观察到氧传感器的电压周期大大增加或者氧传感器的信号电压将变得平直显示出氧传感器老化或中毒时发动机电脑的诊断曲线氧传感器的老化检测,3．OBD-Ⅱ系统对失火的监控当发动机点火系统发生损坏时，吸入缸内的混合气不能及时被点燃，大量的HC便直接排出汽缸一部分HC在排气管中发生燃烧，导致三元催化器损坏；另一部分HC没有完全燃烧便直接排向大气中OBD-Ⅱ在发动机运行过程中监控发动机的失火率，每次检测周期为1000转曲轴转数HC超出正常的1.5倍时相当于发动机的失火率达2%发动机失火会导致发动机曲轴转速不稳根据这一特性，发动机电脑根据发动机的曲轴转速传感器来监控发动机曲轴旋转平稳情况发动机失火会改变曲轴的圆周旋转速度通常发动机转动不是匀速的，每缸在做功时都有一个加速，不做功就没有加速四缸机每转动720°应有4个加速正常情况下，发动机压缩、做功，先是减速后是加速，属于正常现象。

当发动机失火时，除了发动机压缩期间转速瞬时有所减缓外，由于发动机失火，缺乏做功时的加速，因此，发动机缺火时的转速波动极大发动机电脑可以通过安装在曲轴上的转速/位置传感器来感知瞬时的角速度变化情况，从而确定哪一缸出现失火如图所示发动机失火检测系统,发动机失火检测系统工作原理,4．OBD-Ⅱ系统对二次空气喷射系统监控二次空气喷射如图所示就是发动机在冷车启动时，由于必须在冷启动下供给较浓的混合气，在低温下发动机燃烧往往不是很好，大量的CO排出到大气中为了降低这时的尾气污染以及暖机阶段的有害物排放，二次空气喷射装置将新鲜空气喷入发动机的排气管，使废气中可燃烧成分继续燃烧，以减少排放污染物，使之达到欧Ⅲ排放喷入发动机排气管的空气可以跟废气中的有害气体在排气过程中发生氧化反应，降低发动机尾气中的有害物质，同时未完全燃烧的HC以及CO在与新鲜空气在排气过程中继续燃烧，可以快速对三元催化器进行预热，大大缩短三元催化器的反应时间在三元催化器达到工作温度后，应停止二次空气喷射，避免造成三元催化器过热而毁坏因此，在发动机冷启动后，二次空气喷射装置工作80～120s便停止工作OBD-Ⅱ系统对二次空气喷射系统监控,OBD-Ⅱ系统对二次空气喷射系统监控,5． OBD-Ⅱ系统对燃油蒸发控制系统监控燃油蒸发控制系统的作用是防止油箱内蒸发的汽油蒸汽排入大气。

它由蒸汽回收罐（亦称活性炭罐）、控制电磁阀及相应的蒸汽管道和真空软管等组成（见下图）燃油蒸汽控制系统,6．OBD-Ⅱ系统对EGR阀的监控OBD-Ⅱ通过EGR阀两侧的压力阀(图6-2-16)检测EGR阀是否能正常开启和关闭,以及EGR率是否正常,即主要检测两项: ①ECR率是否超限,即EGR阀开启量是否过大 ②EGR阀的密封性,在怠速、加速、大负荷时应不工作,EGR阀两侧管路压差应相等如两侧压力阀检测到压差,说明EGR阀密封不良OBD-Ⅱ系统对EGR阀的监控,7．OBD-Ⅱ系统对点火的监控OBD-Ⅱ 系统点火时初级电流中断产生的反电动势,经IGF端子将信号传送到控制单元,控制单元根椐此信号检测是否实际点火点火线圈,8．OBD-Ⅱ系统对燃油系统的监控 （1）OBD-Ⅱ系统对燃油系统监控的起动标准 ①冷却液温度70℃以上 ②尾气排放进入闭环状态 ③MAF、 MAP、 ECT、 VSS、 CKP不存在信号失准 ④有短期燃油修正系数数据和长期燃油修正系数数据对燃油修正产生影响的传感器和执行器,9.OBD-Ⅱ系统对组合电器的监控OBD-Ⅱ系统对组合电器的监控,可准确提供哪个方面出现故障,具体哪个传感器故障,是短路还是断路等信息。

如将冷却液温度传感器的信息和进气温度传感器的信息进行比较,将冷却液温度传感器的信息和起动后的时间进行比较,从而得出冷却液温度传感器的信息是否准确如果进气温度正常,而冷却液温度异常,或者刚起动发动机,冷却液温度就超过了100℃ ,说明冷却液温度传感器是有短路或断路故障,见图所示OBD-Ⅱ系统对组合电器的监控,任务实施一奥迪A6发动机控制单元编码 1.任务描述 下图是一个示意图,圆圈表示汽车控制单元,控制单元内部存储有俄罗斯、欧洲和新加坡三个区域的控制程序任务实施,2.任务实施条件 （1）工位：准备4各工位 （2）设备：元征电眼睛X-431解码仪一台、奥迪A6发动机实训台架一台 （3）工具：发动机舱防护罩一套、“三件套”一套 （4）资料：汽车维修手册3.任务实施步骤l 选择系统---发动机; 2 选择控制单元编码;,3 输入正确的控制单元编码,一般为五位数或七位: AUDI系统 编码值 01发动机系统 04002、04502、 06252、04552 附：发动机控制单元编码的类别表6-2-3所示第三代车载故障诊断系统OBD-Ⅱ系统技术先进，对探测排放状况十分有效。

当发现故障报警灯点亮时，应立即将车送到维修站进行检修但对驾驶者是否接受MIL的警告，0BD-Ⅱ是无能为力的，而第三代车载故障诊断系统（OBD-Ⅲ）解决了这个问题OBD-Ⅲ的主要目的是使汽车的检测、维护和管理合为一体，以满足环境保护的要求OBD-Ⅲ系统会分别进入发动机、变速器、ABS等系统ECU中去读取故,知识与能力拓展,。